椎体成形术治疗骨质疏松性椎体压缩骨折的研究进展

王宇翔徐海栋赵建宁*

由于医疗技术的进步和人均寿命的增加，全球老龄化社会逐渐到来。随着老龄人口的增多，骨质疏松症引起的骨折发生率越来越高[1]。脊柱由于含有较丰富的松质骨，极易发生骨质疏松性的压缩骨折。在美国，每年150万例骨质疏松性骨折中，椎体骨折约占一半[2]。以往针对这种骨折多采取保守治疗，然而这种治疗方法仅能在短期内缓解患者疼痛，经过保守治疗的患者中约40%在1年后仍会感到疼痛[3]。这样的疼痛严重影响着中老年人的身体健康和生活质量。同时，陈旧性的脊柱压缩性骨折周围也容易发生感染、深静脉血栓等其他并发症。1987年，Galibert等[4]首次报道了经皮椎体成形术（percutaneousvertebroplasty，PVP）；1989年，美国的 Kaemmerlen等[5]首次报道了经皮椎体后凸成形术（percutaneous kyphoplasty，PKP）。椎体成形术自此进入人们的视野，并得到了越来越多的应用。随着临床治疗的大量应用，椎体成形术不断地得到改善，新的技术也不断得到应用。而在应用的过程中，其存在的问题也开始暴露，逐渐引起人们的重视。

1 手术适应证及手术时机的选择

尽管椎体成形术在临床已经得到了大量的应用，但由于尚无临床指南的指导，椎体成形术适应证的选择尚存在一定的争议。

对于是否采用椎体成形术进行治疗的问题，当前较为普遍的认知是无症状的椎体压缩骨折无需手术治疗，有疼痛症状的患者需先排除其他引起疼痛的原因（如脊柱退行性病变、神经损伤等），同时临床症状应与影像学的表现相关[6]，经过MRI检测发现有椎体压缩骨折方可行椎体成形术。在经过影像学检查的基础上先进行卧床休息、止痛等保守治疗，大部分患者甚至没有药物治疗也能够自发缓解疼痛[7]。对于存在脊柱后柱骨折的患者，应更加慎重选择。患有骨髓炎、椎间盘炎或全身活动性感染以及弥漫性特发性骨质增生症、强制性脊柱炎等不稳定脊柱骨折的患者，应避免进行椎体成形术治疗。

对于手术干预时间的选择则存在一定的争议。最近的研究显示，椎体压缩骨折发生后手术时机的选择对其预后也有较大的影响。有统计学研究发现，约2/3的患者经过4～6周的保守治疗后[8]，疼痛症状可减轻。另一项Meta分析研究则表明很多发生于2周内的超急性骨折甚至无需治疗即可自发恢复[9]。同时有研究表明，在骨折发生2周后进行的延迟手术与骨折发生2周内进行的急性手术相比，尽管椎体高度的恢复稍差，但表现出了更低的骨水泥渗漏率[10]，特别是对于皮质缺损的椎体。而在骨折发生后的2～6周内，外科医师均可以采取保守治疗，对患者的临床症状进行监测。但一项多中心随机对照试验[11]显示，对于骨折发生后持续时间少于6周的患者，椎体成形术对于疼痛的缓解要优于安慰剂治疗。若经过保守治疗临床症状没有改善，那么7周内进行手术干预均可以减轻疼痛。Papanastassiou等[12]的研究表明，在骨折发生后的7周内进行手术干预，术后疼痛减轻的程度要超过晚于7周进行的手术。Denoix等[13]进行的另一项研究也显示，在骨折后2个月内进行椎体成形术对于骨折后伴有持续强烈疼痛的患者有较好的预后。同时该研究表明，术前影像学检查发现椎间隙消失是术后预后良好的另一个预测指标。

骨折的时间对于手术方式的选择也存在一定的影响。如果骨折时间在6周以内，则适宜行 PKP；而如果骨折时间超过6周，则更适宜行PVP[6]。

2 手术方式

2.1 PVP和PKP

经皮椎体成形术（PVP）是指经皮通过椎弓根或椎弓根外向椎体内注入骨水泥，以增加椎体强度和稳定性，防止塌陷，缓解疼痛，甚至部分恢复椎体高度为目的一种微创脊椎外科技术[4]。经皮椎体后凸成形术（PKP）是经皮椎体成形术的改良与发展，该技术采用经皮穿刺椎体内气囊扩张的方法使椎体复位，在椎体内部形成空间，这样可减小注入骨水泥时所需的推力，而且骨水泥置于其内不易流动，同时可以明显恢复压缩椎体的高度[5]。

这两项手术技术目前在临床已经得到了广泛的应用，其临床效果也得到了较多的肯定。Zhang等[14]的Meta分析显示，与保守治疗相比，PVP和PKP在缓解疼痛、纠正畸形、降低骨折的发生率等方面均具有更好的疗效。根据分析结果，PKP在缓解疼痛方面效果更好，而PVP在缓解后凸角度方面则更有优势。而 Chen等[15]的研究则显示，接受椎体成形术的患者与接受保守治疗的患者相比具有较高的长期生存率，临床也开展了多项针对PVP与PKP之间的手术疗效比较的研究[16]。就疼痛缓解、功能恢复而言，两者之间并无明显差异，而存在后壁骨折时，PKP显示出了较少的骨水泥渗漏率。同时，当存在脊柱畸形或者骨折持续进展的情况时，PKP的作用要优于PVP[6]。PVP则在手术时间和手术成本上展现出优势。

椎体成形术应用于临床仅有20多年，对于其必要性及疗效也存在一定的争议。2009年，新英格兰杂志就刊登了一系列文章，对椎体成形术的疗效提出质疑[17]，其中一项随机对照研究显示手术组与对照组在术后1个月和3个月均无差异。而Kroon等[18]的另一项研究也显示，椎体成形术后直至24个月，接受椎体成形术组与对照组之间的疼痛评分仍未出现组间差异。而对于术前疼痛持续时间是否与预后相关，Rad等[19]的研究表明椎体成形术对于改善患者疼痛有积极意义，但是急性（≤6周）、亚急性（6～24周）和慢性（≥24周）疼痛患者均显示出良好的预后，疼痛持续时间与预后并无强相关性。

2.2 椎体支架（VBS）

Furderer等[20]于2002年介绍了一种新的治疗椎体压缩骨折的椎体增强手术，即椎体支架（vertebralbodystenting，VBS）。这种手术方式与血管成形术类似，通过双侧椎弓根入路将带有支架的球囊置入椎体，取出球囊后，膨胀的支架恢复了椎体的高度，同时在支架内可填充骨水泥材料（见图1）。Rotter等[21]于2010年对这项技术进行了体外生物力学测试并与PKP进行了比较，结果显示在球囊取出后，通过VBS恢复高度的椎体，其高度的减少明显小于通过PKP术后的椎体，验证了该技术的有效性，为临床治疗椎体压缩骨折提供了新的选择。

图1 留置在椎体内的支架

2011年，开始出现一些关于VBS治疗效果的临床观察研究。Klezl等[22]进行的研究纳入了包括创伤性骨折和骨质疏松性骨折在内的17例患者20个骨折椎体。术前疼痛水平显示骨质疏松组和创伤组的VAS评分分别为8.9分和9.7分，术后6周平均VAS评分分别为4.8分和2.7分，术后12个月时为2.5分和1.6分；平均椎体角度骨质疏松组和创伤组分别平均矫正了4.5°和7.3°。可以看到 VBS对疼痛、功能和后凸矫正都进行了明显的改善。另外两项研究显示出了类似的结果。Muto等[23]对20例患者进行了为期12个月的随访，VBS均提供了良好、稳定的椎体高度的恢复，同时也没有增加新椎体骨折的发生率。Matejka等[24]对22例患者进行了为期3个月的随访，在恢复椎体高度的同时，患者的疼痛水平均明显下降，且骨水泥渗漏的发生率也并不高。

另外几项与PKP的对照研究也显示出了VBS良好的治疗效果。Thaler等[25]通过CT定量测量从后凸量矫正、椎体高度改善和骨水泥渗漏率等方面对VBS和PKP进行了对照。结果显示VBS术后不仅椎体高度明显改善，水泥渗漏率仅为25.5%，而椎体成形术组为42.1%。Diel等[26]开展了一项多中心图像评估，针对100例患者进行了回顾性研究，结果显示VBS在治疗椎体压缩骨折和外伤性骨折中均显示出良好的疗效。

在以液压系统工作的VBS的基础上，以机械系统工作的Osseofix和Jack椎体扩张器（见图2）最近也在临床得到应用[27]。与VBS相比，它们可以通过机械力更好地恢复椎体高度。Ender等[28]的研究还显示，Osseofix系统不仅能有效恢复椎体高度，而且即使是伴有椎体后壁受累的骨折也同样安全有效，同时能够显著减少术后的骨水泥渗漏率。

图2 Osseofix系统（A）和Jack椎体扩张器（B）

尽管VBS技术显示出了令人满意的结果，但作为一项新技术，其临床应用病例数仍较少，对于其效果尚存在争议，有待进一步的试验研究论证。

2.3 Kiva技术

Olivarez等[29]和 Korovessis等[30]于2011年介绍了一种新型的椎体增强技术，即Kiva技术。这是一种由聚醚醚酮制成并通过镍钛合金导丝经套管推进递送至椎体内的叠层线圈状植入物。通过将植入物送入椎体使其完全缠绕在椎体内来恢复椎体高度，同时在注入骨水泥后减少骨水泥的渗漏（见图3）。Olivarez等[29]对57名患者进行了12个月的随访，患者的平均背痛评分约降低了66%，功能障碍指数平均提高了约63%，骨水泥渗漏率仅为8%且没有相关临床症状。Korovessis等[30]对26例患者随访了6个月，背痛评分改善了71%，背部功能改善了56%，其中发生骨水泥渗漏患者只有2例。

图3 该系统由经皮引入的镍钛诺线圈导丝组成，导丝通过展开的套管（A）前进，然后完全盘绕在骨折椎体（B）的松质骨部分内。不透射线的聚醚醚酮植入物以连续的环形递送到可移除的线圈（C）上以形成嵌套的圆柱体，使得终板再次升高并减少断裂（D）

还有一些研究对 Kiva技术和 PKP进行了比较。2012年，Wilson等[31]对二者进行了体外生物力学的比较，结果显示两种手术方式在恢复椎体高度并没有显著差异，但Kiva的骨水泥使用量平均仅有2.6 mL，比PKP少66%，骨水泥的渗漏率也显著减少。Korovessis等[32]则在2013年开展了一项纳入了190名患者的前瞻性随机对照研究，在13～15个月的随访中，尽管在恢复椎体高度方面二者并无明显的差异，但应用PKP的患者中超过5°的后凸畸形残留率仍要超过应用Kiva技术的患者，同时Kiva技术的骨水泥渗漏率仅有0.3%，优于PKP的0.98%。Otten等[33]开展了一项针对52名患者的回顾性研究，在恢复椎体高度、减少功能障碍方面，Kiva技术与PKP结果相似，骨水泥渗漏率方面二者也无明显差异，但Kiva组观察到了更少的术后相邻椎体骨折，原因可能是Kiva需要的操作时间更短。Tutton等[34]的研究对300名患者随访了12个月，结果显示在功能恢复、疼痛缓解和手术并发症方面，Kiva与PKP之间显著的差异。Beall等[35]则从经济学方面通过2年以上的治疗费用对比了Kiva和PKP的情况。Kiva技术由于再发生相邻椎体骨折的比例更低，因而节约了更多的医疗成本和资源。

3 术后并发症

椎体成形术最常见的术后并发症包括相邻椎体继发骨折和骨水泥渗漏。

由于注射骨水泥后改变了骨折椎体内的应力情况，使得术后相邻骨质疏松的椎体容易继发压缩性骨折，尽管也有研究显示[36]椎体成形术与保守治疗相比并不会增加相邻椎体骨折的风险，且PKP术后的相邻椎体骨折发生率（32.7%）与PVP术后的相邻椎体骨折发生率（28.3%）之间并无统计学差异[37]，但临床上因椎体压缩骨折的多次椎体成形术也较多见。因此术后常规的抗骨质疏松治疗对于降低术后相邻椎体继发骨折就显得尤为重要，最近有研究显示，抗骨质疏松治疗不力甚至会增加死亡风险[38]。

骨水泥渗漏通常并不会产生相应的临床症状。有研究显示，骨水泥使用量与术后骨水泥渗漏发生率存在正剂量—效应关系[39]，因此控制骨水泥使用量和在使用前在椎体内形成空腔[40]都有助于解决骨水泥渗漏的问题。也有研究表明，骨水泥渗漏与年龄存在一定的关系[9]，老年人骨折术后渗漏率较高。但是如果骨水泥向硬膜外腔渗漏则有可能因压迫脊髓而发生较严重的并发症，甚至可能引起截瘫，因此这种情况需要引起外科医师的高度重视。VBS技术和Kiva技术尽管在减少骨水泥渗漏等术后并发症方面展现出令人振奋的结果，但是由于这些新技术仅仅投入临床使用数年，适用范围和病例数仍较少，对于其安全性和效果仍需进一步的研究。

骨水泥肺栓塞则是一种较少见的术后并发症。尽管大多数的骨水泥肺栓塞并无临床症状，手术过程中也不会被识别出来[41]，与患者死因也并不存在关联，但仍有少数关于椎体增强术后骨水泥肺栓塞致命的报道[42]。因此对于该类患者的监测和早期识别显得尤为重要，根据患者的临床表现和栓子的位置，采取针对性的处理措施，包括抗凝、手术取栓等。目前对于该类患者的治疗临床尚未达成一致意见，因此在个性化治疗的基础上，也应当监测患者的远期治疗效果。

4 展望

PVP和PKP在临床的应用已有20余年，其治疗效果已获得大部分医师的认可，但术后的长期预后仍存在一定的争议，需要更多的临床数据加以支持，值得我们继续关注。Kiva技术和椎体支架技术临床使用仅仅数年，尽管展现出了巨大的发展潜力，但其有效性仍需更多的病例来进行验证。临床工作中我们更加需要关注的是骨水泥渗漏、相邻椎体继发骨折等并发症的发生。为了减少这些并发症的发生，不仅仅是新型的手术技术，新型的骨水泥包括可降解的多聚物、磷酸钙骨水泥及含锶元素骨水泥。这些新技术和新材料的应用将为椎体压缩骨折的治疗带来新的机遇。